기후변화에 따른 국내 홍수 취약성 평가 = Korean Flood Vulnerability Assessment on Climate Change
저자
발행사항
서울 : 세종대학교 대학원, 2011
학위논문사항
학위논문(석사)-- 세종대학교 대학원 : 토목환경공학과 2011. 2
발행연도
2011
작성언어
한국어
주제어
발행국(도시)
서울
형태사항
65 p. ; 26cm
일반주기명
지도교수 :배덕효
소장기관
최근 지구온난화로 인하여 지난 100년(1906∼2005) 동안 지구의 평균기온은 약 0.7℃상승하였으며, 이러한 추세는 1990년 이후 더욱 급격해지는 것으로 제시되고 있다. 기온 상승은 기상재해인 홍수와 가뭄 발생에 밀접한 관련이 있으며, 이 중 홍수의 경우 기록적인 집중호우 및 태풍으로 인한 피해 규모가 매년 증가하고 있어 체계적인 연구 및 대응 전략이 시급한 실정이다. 기후변화에 따라 발생되는 홍수의 변화에 효과적으로 대응하기 위해서는 홍수에 대한 영향 및 취약성 평가가 수행되어야 한다. 본 연구에서는 기후변화에 따른 홍수의 취약성 평가기법을 제안하고 국내 5대강 유역에 적용 및 평가하였으며, 또한 평가 시 발생하는 불확실성을 평가하였다.
본 연구에서는 홍수에 따른 취약성(FVI)을 노출(FVI_(e)), 민감도(FVI_(s)), 적응능력(FVI_(a))의 함수로 표현하였으며, 노출은 지형 및 사회경제학적 지표를, 민감도는 기후 및 수문학적 지표를, 마지막으로 적응능력은 홍수방어시설에 대한 지표를 선정하였다. 취약성 평가를 위해 본 연구에서는 우선 과거기간의 기상, 수문 자료를 비롯하여 유역의 지형, 인문·사회 정보를 수집, 지표를 산정하여 현재 기후상태 하에서의 홍수 취약성을 평가하였다. 또한 기후변화에 따른 미래 홍수 취약성을 평가하기 위해 기존에 3개 온실가스 배출시나리오, 13개 GCMs (Global Climate Models), 3개 수문모형(2∼3개 증발산량 산정방법)으로 생산된 39개 미래 기후시나리오 및 312개 미래 수문시나리오를 이용하여 기준 S0(1971∼2000년) 기간 대비 미래 S1(2010∼2039년), S2(2040∼2069년), S3(2070∼2099년)기간의 홍수 취약성의 시공간적 변화 및 불확실성을 평가하였다.
평가 결과 현재 기후상황에서 홍수에 취약한 지역은 한강 및 섬진강 하류 지역으로 나타났으며, 이에 반해 낙동강 중•상류유역은 상대적으로 취약성이 낮은 것으로 나타났다. 각 대권역별 특성을 살펴본 결과 한강 유역은 높은 노출과 적응능력을 가지고 있었으며, 섬진강 유역은 적응능력이 현저하게 낮은데 반해 민감도는 높은 것을 확인하였다. 또한 미래 기후변화 시나리오를 고려한 결과 공간적인 분포는 기준기간과 유사하지만, 모든 유역에서 취약성 심도가 증가할 것으로 나타났다. 그 중 낙동강, 금강, 한강 권역에서의 민감도가 가장 크게 변할 것으로 분석되었으나, 기본적으로 섬진강 유역의 적응능력이 낮기 때문에 미래에도 섬진강 유역이 홍수에 가장 취약할 것으로 분석되었다. 이와 더불어 미래기간 민감도의 불확실성을 평가한 결과 한강 및 섬진강 유역에서 가장 큰 것으로 나타났는데, 그 요인으로는 강수량의 증가 폭이 큰 유역에서 GCM의 불확실성이 큰 것으로 판단된다. 결론적으로 본 연구에서는 기후변화에 따른 홍수 취약성 평가 기법을 제안하였으며, 국내 5대강 유역에 적용하여 취약성 평가 결과 및 그에 따른 주요 원인 분석, 마지막으로 불확실성 평가 결과를 제시하였다. 이러한 연구결과는 향후 정부나 지방자치 단체에서 홍수에 관한 적응 대책 및 국가사업 선정 시 참고할 수 있는 기초자료로 활용될 수 있으며, 취약지역에 대해서는 면밀한 평가를 거쳐 적응대책 수립이 필요할 것으로 사료된다.
Global average temperature rose approximately 0.7℃ last 100 years, due to global warming. This trend has been suggested that grows more rapidly since 1990s. Rising temperature is closely related to the occurrence of floods and droughts. Especially flood damages caused by heavy rainfall and typhoon are increasing. So we need the systematic research and strategies related to floods. To respond effectively the changes in floods under climate change, impact and vulnerability assessment should be performed. Therefore, the purposes of this study are to suggest flood vulnerability assessment over the 5 river basins on climate change and to evaluate uncertainty range of assessment using Multi-Model Ensemble scenarios.
In this study, Flood Vulnerability Index(FVI) is expressed by the function of ‘Exposure(FVI_(e))’, ‘Sensitivity(FVIs)’, and ‘Adaptation capacity(FVI_(a))’. FVI_(e) is selected as topography and socio-economical data, FVIs is selected as meteorologic and hydrologic data, finally FVI_(a) is selected as the data of flood protection facilities. For this study, the data which is related to flood were collected and flood vulnerability index was calculated. Eventually, the vulnerability assessment were performed under current climate system. As to future climate scenario, future 39 climate and 312 hydrology scenarios produced by the 3 different emission scenarios(A2, A1B, B1), 13 GCMs, 3 hydrological models(PRMS, SWAT, and SLURP), and 2∼3 potential evapotranspiration computation methods were collected. Finally, the spatial and temporal changes of flood vulnerability and the range of uncertainty were performed in future S1(2010∼2039), S2(2040∼2069), S3(2070∼2099) period compared to reference S0(1971∼2000) period.
The result of this study shows that vulnerable regions were Han and Sumjin river basins under current climate system. On the other hand, the middle and upper basins of Nakdong river were less vulnerable than other regions. Especially, the most vulnerable region was Sumjin river basin, because the sensitivity was high and the adaptation capacity was very low. Considering the climate scenarios, the results shows that spatial distribution of flood vulnerability were similar to the reference period, however, almost basins were increased flood-vulnerability index in Korea. Among them, variability in Nakdong, Gum and Han river basins are large, but Sumjin river basin had little variability because there was low basic-stream ability to adaptation. In addition, the uncertainty ranges of future vulnerability assessment over Han and Sumjin river basins were wide. The reasons is that with more changes of precipitation in basins, the GCM's uncertainty increases.
In conclusion, this study suggested the flood vulnerability assessment method on climate change. And the proposed method was applied to the 5 river basins and the results, main causes and uncertainty range of assessment are presented. These results would be used for national water resources management and planning related to floods.
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